量子通訊,是近年來很熱門的一個詞彙,但大多數人對此都是雲裡霧裡。廣義地說,量子通訊是指利用量子位元作為資訊載體來傳輸資訊的通訊技術。由於利用了量子力學的基本原理,量子通訊能夠在確保資訊保安、增大資訊容量等方面,突破經典資訊科技的極限。 量子通訊內涵很廣泛,量子隱形傳態、量子保密通訊、量子密集編碼等都屬於量子通訊範疇,而量子保密通訊是目前最接近實用化的量子資訊科技。 資訊的安全傳送是千百年來人類的夢想之一,然而經典資訊很容易被竊取,因此保障通訊安全的主要方法就是對資訊進行加密。人們已經發展了各種各樣的經典密碼和加密演算法,它們主要是利用計算的複雜性來確保通訊安全——竊聽者在沒有破解金鑰的情況下,在有限的時間內無法完成破譯所需的大量計算。 量子通訊系統的問世,重新點燃了建造安全的通訊系統的希望。 量子相干疊加會帶來奇特的量子特性。例如,對於一個未知狀態的單光子,要想精確複製它的狀態是不可能的,這稱為量子不可克隆原理。這是因為,若要對單光子的狀態進行復制,就要首先對其進行測量,但量子相干疊加決定了測量會對單光子的狀態產生擾動,因此無法獲得其狀態的精確資訊,也就無法實現對其狀態的精確複製。單個光量子不可分割和量子不可克隆原理這些量子世界的奇特性質,保證了量子保密通訊的安全性。 在量子保密通訊過程中,傳送方和接收方採用單光子的狀態作為資訊載體來建立金鑰。由於單光子不可分割,竊聽者無法將單光子分割成兩部分,讓其中一部分繼續傳送,而對另一部分進行狀態測量獲取金鑰資訊。又由於量子測不準原理和不可克隆定理,竊聽者無論是對單光子狀態進行測量或是試圖複製之後再測量,都會對光子的狀態產生擾動,從而使竊聽行為暴露。理論表明,通訊雙方只要按照協議產生了金鑰,就一定是安全的。
量子通訊,是近年來很熱門的一個詞彙,但大多數人對此都是雲裡霧裡。廣義地說,量子通訊是指利用量子位元作為資訊載體來傳輸資訊的通訊技術。由於利用了量子力學的基本原理,量子通訊能夠在確保資訊保安、增大資訊容量等方面,突破經典資訊科技的極限。 量子通訊內涵很廣泛,量子隱形傳態、量子保密通訊、量子密集編碼等都屬於量子通訊範疇,而量子保密通訊是目前最接近實用化的量子資訊科技。 資訊的安全傳送是千百年來人類的夢想之一,然而經典資訊很容易被竊取,因此保障通訊安全的主要方法就是對資訊進行加密。人們已經發展了各種各樣的經典密碼和加密演算法,它們主要是利用計算的複雜性來確保通訊安全——竊聽者在沒有破解金鑰的情況下,在有限的時間內無法完成破譯所需的大量計算。 量子通訊系統的問世,重新點燃了建造安全的通訊系統的希望。 量子相干疊加會帶來奇特的量子特性。例如,對於一個未知狀態的單光子,要想精確複製它的狀態是不可能的,這稱為量子不可克隆原理。這是因為,若要對單光子的狀態進行復制,就要首先對其進行測量,但量子相干疊加決定了測量會對單光子的狀態產生擾動,因此無法獲得其狀態的精確資訊,也就無法實現對其狀態的精確複製。單個光量子不可分割和量子不可克隆原理這些量子世界的奇特性質,保證了量子保密通訊的安全性。 在量子保密通訊過程中,傳送方和接收方採用單光子的狀態作為資訊載體來建立金鑰。由於單光子不可分割,竊聽者無法將單光子分割成兩部分,讓其中一部分繼續傳送,而對另一部分進行狀態測量獲取金鑰資訊。又由於量子測不準原理和不可克隆定理,竊聽者無論是對單光子狀態進行測量或是試圖複製之後再測量,都會對光子的狀態產生擾動,從而使竊聽行為暴露。理論表明,通訊雙方只要按照協議產生了金鑰,就一定是安全的。